Poliamid, powszechnie znany jako nylon, w skrócie PA, jest silnie polaryzującym, łatwym do tworzenia wiązań wodorowych pomiędzy cząsteczkami i reaktywnym krystalicznym polimerem w określonych warunkach. Ma doskonałe właściwości mechaniczne, odporność na zużycie, odporność na olej, samosmarowność oraz dobrą obróbkę formowania i odporność na korozję. Jednak ze względu na silną polarność PA, jego szybkość wchłaniania wody jest duża, co wpływa na właściwości elektryczne i stabilność wymiarową PA. Ponadto należy poprawić odporność na ciepło i udarność PA w niskich temperaturach.
Reaktywność PA ułatwia modyfikację. Może być stosowany do wytwarzania materiałów kompozytowych lub stopów poprzez zbrojenie włóknami, wypełnienie nieorganiczne oraz mieszanie z innymi polimerami lub różnymi rodzajami poliamidów.
1. Modyfikacja wypełnienia poliamidowego
Modyfikacja wypełnienia PA opiera się na żywicy poliamidowej jako materiale podstawowym, poprzez dodanie włókna, wypełniacza naturalnego lub syntetycznego do modyfikacji, zwykle można podzielić na wzmocnienie włóknem, naturalne wzmocnienie mineralne i wypełnienie syntetycznym wypełniaczem 3 aspekty:
(1) Wzmocnienie włóknem to użycie włókna szklanego, włókna węglowego i włókna azbestowego itp.
(2) Naturalne wzbogacanie minerałów polega na stosowaniu siarczanu wapnia, węglanu wapnia, kaolinu, talku, zeolitu itp.
(3) Wypełniacz syntetyczny jest wypełniony dwusiarczkiem molibdenu, grafitem, proszkiem silikonowym, politetrafluoroetylenem i tak dalej.
Bardziej zrównoważony produkt o wszechstronnych właściwościach można często uzyskać, stosując zarówno nylon wzmocniony włóknem, jak i wypełniaczem.
Efekt wzmacniający żywicy nylonowej wywołany przez wypełniacz zależy od wielkości cząstek, kształtu, stosunku długości do średnicy i środka do obróbki powierzchni wypełniacza. Popularne rodzaje wypełniaczy, takie jak nieorganiczne minerały naturalne, odpady przemysłowe, włókna roślinne itp., mogą nie tylko obniżyć koszty i poprawić właściwości fizyczne i mechaniczne materiałów kompozytowych, ale także zmniejszyć udarność, wytrzymałość na rozciąganie, połysk powierzchni i płynność przetwarzania z materiałów kompozytowych.
Wpływ właściwości napełniacza na właściwości żywicy
(1) Kształt cząstek
Napełniacze o dużych powierzchniach poprzecznych i poprzecznych, takie jak włókniste, słupkowe i waflowe, pogarszają właściwości skrawania, ale korzystnie wpływają na poprawę właściwości mechanicznych PA. Amorficzne kulki i proszek mogą poprawić właściwości skrawania, ale pogorszyć właściwości mechaniczne.
(2) Wielkość cząstek
Najlepszy zakres wielkości cząstek wypełnienia wynosi 0,1~10 mm. Mały rozmiar cząstek sprzyja właściwościom mechanicznym, stabilności wymiarowej, połyskowi powierzchni i odczuciu produktu, ale rozmiar cząstek jest zbyt mały, trudno będzie go rozproszyć.
W rzeczywistej produkcji wielkość cząstek wypełniacza należy dobrać zgodnie z rodzajem tworzywa sztucznego i zdolnością dyspergowania sprzętu przetwarzającego.
(3) pole powierzchni cząstek
Wiele funkcji wypełniaczy jest związanych z ich powierzchnią. Zwykle zwiększenie pola powierzchni napełniacza sprzyja adsorpcji środków powierzchniowo czynnych, dyspergatorów, modyfikatorów powierzchni i polimerów polarnych lub zachodzeniu reakcji chemicznych na powierzchni napełniacza.
(4) Zużycie opakowania na sprzęcie
Wypełniacz przyspieszy zużycie sprzętu, ale także spowoduje wzrost lepkości stopu, dlatego w recepturze należy odpowiednio zwiększyć dawkę smaru i stabilizatora.
Modyfikacja wypełnienia i aplikacja PA66
Poliamid PA66 (poliadypyladipdiamina), powszechnie znany jako nylon66, jest podobny do PA6, który jest polimerem zawierającym grupy amidowe w powtarzającej się jednostce głównego łańcucha makrocząsteczki. Poliamid PA66 jest jednym z pięciu tworzyw konstrukcyjnych o największej produkcji, największej różnorodności i najpowszechniej stosowanej odmianie.
Materiał poliamidowy PA66 ma doskonałą zdolność barwienia i może spełniać różne wymagania dotyczące dopasowywania kolorów. Współczynnik skurczu PA66 wynosi 1 procent ~ 2 procent, a współczynnik skurczu można zmniejszyć do 0,2 procent ~ 1 procent, dodając dodatki z włókna szklanego. Skurcz zmienia się znacznie w kierunku przepływu i prostopadle do kierunku przepływu.
PA66 jest rozpuszczalny w wielu rozpuszczalnikach, ale słaby w kwasach i niektórych innych środkach chlorowanych. Trudnopalność PA66 jest doskonała, a różne poziomy trudnopalności można osiągnąć, dodając różne środki zmniejszające palność.
Zmodyfikowany PA66 jest szeroko stosowany w maszynach, oprzyrządowaniu, częściach samochodowych, elektronice i elektryce, kolejnictwie, sprzęcie AGD, komunikacji, maszynach przędzalniczych, produktach sportowych i rekreacyjnych, rurach olejowych, zbiornikach oleju i niektórych produktach inżynierii precyzyjnej, głównie w tym samochodach, urządzeniach elektronicznych , dobra konsumpcyjne i przemysł 3 dziedziny.
(1) Dziedzina motoryzacyjna obejmuje głównie wentylatory chłodzące, klamki do drzwi, pokrywy zbiorników oleju, kratki wlotowe, pokrywy zbiorników wody, oprawki lamp itp.
(2) Dziedzina urządzeń elektronicznych i elektrycznych obejmuje głównie złącza, szpule, timery, wyłączniki pokryw, obudowy przełączników itp.
(3) Dobra konsumpcyjne i dziedziny przemysłu obejmują głównie ramy rowerowe, podeszwy łyżew, wahadłowce tekstylne, pedały, koła pasowe, łożyska, łopatki wentylatora itp.
Modyfikacja wypełnienia i zastosowanie PA6
Poliamid PA6 (polikaprolaktam) powszechnie znany jako nylon 6, materiał jest półprzezroczystym lub nieprzezroczystym krystalicznym polimerem o gęstości 1,12 ~ 1,14 kg / m3, o dużej termoplastyczności, lekkości, dobrej ciągliwości, odporności chemicznej i trwałości, ale ma również następujące cechy .
(1) Wysoka wytrzymałość mechaniczna, dobra ciągliwość, wysoka wytrzymałość na rozciąganie i ściskanie.
(2) Doskonała odporność na zmęczenie, części mogą zachować pierwotną wytrzymałość mechaniczną po wielokrotnym zginaniu.
(3) Odporność na korozję, bardzo odporna na zasady i większość soli, odporna również na słaby kwas, olej, benzynę, związki aromatyczne i ogólne rozpuszczalniki.
(4) Gładka powierzchnia, mały współczynnik tarcia, odporny na zużycie. Jako ruchomy element mechaniczny ma samosmarowanie, niski poziom hałasu i nie dodaje smaru, gdy efekt tarcia nie jest zbyt wysoki.
(5) Samogasnący, nietoksyczny, bezwonny, dobra odporność na warunki atmosferyczne, obojętny na erozję biologiczną, ma dobre właściwości antybakteryjne i przeciw pleśni.
(6) Doskonałe parametry elektryczne. Dobra izolacja elektryczna, rezystancja objętościowa nylonu jest wysoka, wysoka odporność na napięcie przebicia, w suchym środowisku, może być stosowana jako materiał izolacyjny o częstotliwości zasilania, nawet w środowisku o wysokiej wilgotności nadal ma dobrą izolację elektryczną.
(7) Lekki, łatwy do barwienia, łatwy do formowania. Ze względu na niską lepkość topnienia może szybko płynąć.
Zmodyfikowany PA6 jest szeroko stosowany w częściach samochodowych, częściach mechanicznych, produktach elektronicznych i elektrycznych, akcesoriach inżynieryjnych i innych produktach, w tym głównie w produktach samochodowych, elektronicznych i elektrycznych, przemyśle maszynowym 3 pola.
(1) Dziedzina motoryzacyjna obejmuje głównie skrzynię chłodnicy, łopatkę chłodnicy, osłonę zbiornika wody, klamkę drzwi, kratkę wlotową itp.
(2) Dziedzina urządzeń elektronicznych i elektrycznych obejmuje głównie szkielet cewki, złącza elektroniczne, komponenty elektryczne, osłonę elektryczną niskiego napięcia, terminal itp.
(3) Dziedzina przemysłu maszynowego obejmuje głównie łożyska, koła zębate, wszelkiego rodzaju rolki, olejoodporne uszczelki, pojemniki olejoodporne, klatki łożysk itp.
2. Modyfikacja mieszania poliamidu
Metodą mechaniczną do wytworzonego polimeru dodaje się inne polimery w celu zmiany jego właściwości, co nazywa się modyfikacją mieszania. W przypadku modyfikacji typu blending należy zauważyć, że oczekiwany efekt modyfikacji można osiągnąć tylko wtedy, gdy powstanie niecałkowicie kompatybilny układ polifazowy, a dwa polimery będą równomiernie rozproszone między sobą.
PA jest mieszany z tworzywami sztucznymi ogólnego przeznaczenia
Mieszanka PA i PE może poprawić właściwości barierowe PE wobec tlenu, węglowodorów i innych rozpuszczalników, ale kompatybilność PA i PE jest słaba ze względu na różnicę w strukturze cząsteczkowej.
Mieszanie PA i PP może poprawić właściwości barwienia i szczelność. W modyfikacji mieszania należy zwrócić uwagę na kompatybilność różnych polimerów. Kiedy dwa polimery są mieszane ze słabą kompatybilnością, zwykle konieczne jest dodanie trzeciego składnika, który ma dobrą kompatybilność z obydwoma polimerami, a trzeci składnik nazywany jest kompatybilizatorem.
Kompatybilność nylonu -6 i polipropylenu jest bardzo słaba, jedynie siłą mechaniczną niemożliwe jest równomierne wymieszanie. W tym czasie, jeśli doda się niewielką ilość szczepionego bezwodnika maleinowego polipropylenu, ze względu na reakcję chemiczną między bezwodnikiem maleinowym a grupą amidową nylonu -6, kompatybilność nylonu -6 i polipropylenu znacznie się poprawi .
PA miesza się z PPO
Eter polifenylowy (PPO) to doskonałe termoplastyczne tworzywo konstrukcyjne o dobrych właściwościach termodynamicznych. PPO może pracować nieprzerwanie w temperaturze -160 ~ 190 stopni. Ponadto PPO ma również doskonałe właściwości fizyczne i mechaniczne oraz stabilność wymiarową. Jego wadami są wysoka lepkość stopu, słaba płynność, trudności w przetwarzaniu i formowaniu oraz duża energochłonność, co ogranicza praktyczne zastosowanie i promocję PPO.
W celu poprawy działania PPO i rozszerzenia jego zastosowania konieczna jest modyfikacja PPO. Modyfikacja mieszania jest obecnie najważniejszym środkiem modyfikującym PPO.
W przypadku stopów PPO / PS i PPO / HIPS, chociaż mają one wysoką wytrzymałość na rozciąganie, wytrzymałość na zginanie, udarność z karbem i inne doskonałe właściwości, ale ich temperatura odkształcenia termicznego jest niska, odporność na olej i odporność na rozpuszczalniki jest słaba (takie jak talerze halogenkowe). Dlatego nieuniknione jest opracowywanie układów PPO/PA (poliamid), PPO/PBT (politereftalan butanodiolu) i innych niekompatybilnych układów, a kluczem jest poprawa kompatybilności między polimerami.
Eter polifenylowy ma doskonałą odporność na ciepło, właściwości mechaniczne, właściwości elektryczne, stabilność wymiarową i wodoodporność, ale odporność na olej i odporność na rozpuszczalniki jest słaba; PA ma doskonałe właściwości mechaniczne, odporność na olej, odporność na rozpuszczalniki i odporność na zużycie, ale jego stabilność wymiarowa, wchłanianie wilgoci i odporność na odkształcenia termiczne pod dużym obciążeniem są słabe. Dlatego stop wykonany przez zmieszanie tych dwóch żywic może uzupełnić ich braki, ale kompatybilność między PA i PPO jest słaba. Dlatego konieczne jest użycie kompatybilnego w celu poprawy wydajności systemu mieszania.
